セルラーゼ生産菌より得られた抗菌性ペプチドの情報伝達機構

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カテコールアミンは、神経終末から分泌される神経伝達物質である。Trichoderma virideの生産する20残基の抗菌性ペプチドtrichocellin類は、神経細胞類似の副腎髄質細胞からカテコールアミンを放出させた。最初に、trichocellin類の2次構造を詳細に検討し、その構造が両親媒性を生み出す事を明らかにした。このことから、カテコールアミンの放出は、trichocellinのペプチドモノマーが細胞膜中で自己凝集することにより形成された人工的なイオンチャンネル(barrel-stave model)を経由してイオンが細胞外から細胞内に流入することにより引き起こされるという機構が推察された。電気生理学的な手法によりマクロレベルならびにシングルチャンネルレベルでのtrichocellin類により引き起こされる2分子膜のコンダクタンス値の変化を詳細に検討したところ、予想どおりペプチド分子がパラレルに4から9個凝集したイオンチャンネル(barrel-stave)を形成していることが分った。さらに、2次構造を変化させた誘導体ならびにペプチド鎖の長さの異なる誘導体を種々合成し、そのイオンチャンネル形成能を比較した。その結果、安定なイオンチャンネル形成には、20残基から構成されたプロリンによる折れ曲がりを有するヘリックス構造が重要な因子であることを明らかにした。また、イオンチャンネル形成能とカテコールアミン放出活性が一致したことから、本研究に用いた電気生理学的な手法が、カテコールアミン放出活性を有するペプチドを探索するためのプローブとなる可能性を示した。